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旋回するゴム動力飛行機を作ることは可能でしょうか?
吹き抜けの建物の3階から物体を落下させ、壁や天井にぶつかることなく出来るだけ長時間滞空させたいです。そこで、物体を乗せたゴム動力飛行機を大きく旋回させれれば滞空時間も伸びると考えました。
実現は可能でしょうか?回答お待ちしております。

質問者からの補足コメント

  • この際、燃料・電力・ヘリウム等の気体は使用不可となっております。

      補足日時:2021/07/26 12:09

A 回答 (8件)

気体はダメと言っても、空気なら? 熱気球がいいと思うね。

砂時計の底を抜いたやつを搭載し、砂を捨ててだんだん軽くなるようにする。
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ゴム動力のヘリコプラーを作ります。


反トルクに対抗するため、垂直安定板を大きめに作ってさらにねじって(どれくらいねじるかはゴムの強さによる)おきます。
物体は糸(長さ1m?)でつるします。 
スタートするとき物体は糸をぶん回してやります。ぶん回す理由は反トルクの助けになるのと、重さを横方向に逃がしてやることで軽くなります。
ゴムが強い間は多少、上昇するかもしれませんので、天井にぶつからない程度に巻き数を調整しないといけないでしょう。
ゴムが弱くなるのと同時にぶん回しも弱くなるので落下を始めますが、ヘリコプターのロータが作用して落ちる速度は緩むはずです。

実際の大きさやゴムの強さ、糸の長さは試行錯誤が要りますね。
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>旋回するゴム動力飛行機を作ることは可能でしょうか?


可能です。限られた動力で軽量化を図れば滞空時間は伸びます。これらは室内模型飛行機で普通に行われていることです。http://akimoto-y.my.coocan.jp/airplane/indoor/in … 
>建物の3階から物体を落下させ・・・
これがよく分からない。物体を落下させて飛行機に載せるのか?物体は初めから飛行機に載せてあるのか。前者はまず不可能と思ってください。後者なら重心の位置に気をつければ可能です。
動力として不要になったゴムを捨てれば滞空時間は伸びると思いますが、重心の変化が起こらないようにせねばならず難しいでしょう。
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その物体の材質と重さは?


それによって 使える手段が変わってきますよ。
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この回答へのお礼

銅製、4.5gです

お礼日時:2021/07/27 09:51

物を載せると質量が大きくなる。


つまり加速が鈍くなり、推進力が失われる。
軽いペラペラの紙が飛ばないから勘違いしやすいが、そのペラペラの紙も「形を整えて」やれば(つまり紙飛行機)飛ぶ。
質量が変わっていないにも関わらずである。
要するに空気抵抗を減らしてやることである。
空力特性が大事なのであり、ただ質量を増すことはあまり意味がない。

ゴム動力なら推進力を大きく増やすことができないだけに、この問題は切実である。

旋回に係わるのは左右の揚力と重力のバランスの違いである。
つまり主翼の構造。
主翼には実際の後退翼の航空機と同じように上反角を付けておく。
この状態で片方の主翼を微妙に重くする。
するとそちらに傾くようになる。
これで旋回するようになる。
実際の飛行機はエルロンで左右に傾けるが、これは操縦の必要からである。
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この回答へのお礼

わかりやすい説明ありがとうございます!頭の中でイメージがだいぶ掴めました。挑戦してみます。

お礼日時:2021/07/27 09:49

左右バランスをずらしてやれば旋回する。

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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。挑戦してみます!

お礼日時:2021/07/26 13:25

>旋回するゴム動力飛行機を作ることは可能


です というか記録を狙うゴム飛行機はみんなそうしてます。
そのために 尾翼を3度ほど左にひねるのです。
記録大会は体育館のようなところで行われますので旋回しながら上昇し、ゴムが切れたら旋回しながら下降して滞空時間を稼ぎます。

ところで
>3階から物体を落下させ、壁や天井にぶつかることなく出来るだけ長時間滞空させたい
もっと具体的な条件をいっていただいたほうが、ゴム飛行機なんかよりもっといい方法があるでしょう。
 その物体が軽いならば 水素かヘリウムの風船をつければずっと浮いてますよ。
 動力を使ったゴム動力機がいいのなら ドローンでもいいわけだよね。
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この回答へのお礼

作り方まで教えていただけてありがたいです!
記録は校舎の最上階で行われ、天井に当たった時点で『着地』と見なされてしまうので、そこらへんは自分で調整してみます。
ちなみに、規則で『燃料、He等の気体、電力の使用は不可』となっています…。説明不足でした。申し訳ありません。

お礼日時:2021/07/26 12:07

相反する質問内容があります。

長時間滞空させたいのならば可能な限り軽量化が基本です。物体を乗せる=重くなるのです。旋回に関しては可能です。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
旋回は可能なんですね。挑戦してみます!
これは『10円玉をできるだけ長時間滞空させる』という学校の課題なので、物体(10円玉)を乗せることは前提となっております。説明不足でした、申し訳ありません…。

お礼日時:2021/07/26 12:02

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